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内蒙古发现特大型地热田,能建设大型发电厂吗?地热如何形成的?

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蒙古中西部发现特大型地热田,看到此内容,很多小伙伴内心可能不起波澜,因为与更常见的石油、天然气、煤矿等能源比起来,地热能源似乎只能用来泡泡温泉,远没有石油那么金贵,其实这么理解有偏差。

地热是如何形成的?

关于地热的形成,首先要从地球的组成说起,地球由四个主要部分组成,分别是实心地内核、热熔岩地外核、岩浆、岩石组成的地幔、构成大陆和洋底的地壳,前三者的厚度分别是2400公里、2400公里、2900公里,而地壳厚度最薄,且厚度不规则,陆地厚度在24--56公里之间,洋底厚度在5--8公里之间。



地球结构

科学家发现,地核的温度超过5000摄氏度,几乎与太阳表面温度一样,虽然我们在地壳表面,不能直接感受到地核的热量,但实际上地核内部的放射性元素在衰变过程中,产生的热量会不断对地幔加热,而地幔热量膨胀后会生成热柱,且像“烟囱”一样上升,地质学上将这种热柱称之为“地幔柱”,地热能源的热量实际上就是由地幔柱传达。



地幔柱示意

地幔柱的温度范围,从根部的4000度,上升到地壳边界时会衰弱到200度左右,虽然温度下降幅度很大,但用来加热地壳构造板块内的岩石、流体已经足够了,这些被加热的岩石、流体所产生的热能,正是地热能,听起来逻辑有点复杂,用一句话表达就是地核-地幔-地壳热量一步步传达。根据地壳厚度不同,地热能的温度也不尽相同,温度一般在20度--200度之间,也不排除一些断裂带、火山喷发地带的地热能会达到400度以上。



高温地热发电

内蒙古中西部发现地热田为什么属于特大型

虽然地热能属于较为环保的能源,且属于可再生能源,但我国对地热能源的利用还处在初级层面,不是我国地热能少,而是我国已经发现的地热能,温度普遍属于中低温,且热田面积比较小。以我国著名的地热田所在地--北京小汤山为例(小汤山正是得名于此处的“地热汤”),按照2000米深度、出水温度高于40度范围来计算,全热田面积在86平方公里左右。



小汤山温泉

而传统上我们较为熟知的高温地热利用,当属西藏的羊八井地热资源,羊八井建设的大型工业发电厂,每年承担了拉萨电网发电量的45%。其实羊八井在1975年勘探地热资源时,最先发现的也是低温热田,且探明地热分布面积只有14平方公里,后来才向北勘探出深层高温地热,但分布面积不足20平方公里。



羊八井地热

再看内蒙古中西部新发现的特大型地热田,即便该地区地热出水温度目前公布的是62度,属于低温地热,但地热资源分布面积近360平方公里,基本属于我国已探明最大的地热田,可以为22万平方米的地区提供供暖服务,未来开发成熟,将为该地区节约大量的煤炭资源,对北方地区,尤其是华北减少大气污染、增加地区能源利用非常有帮助。

内蒙古中西部未来会勘探出高温热田吗

根据世界地热分布层次来看,内蒙古中西部未来勘探出高温热田的可能性不大。内蒙古中西部属于华北区域,而华北地区的地质构造,主要形成于中生代中期的燕山构造运动,属于白垩系的陆相沉积,虽然有大型的造山范围产生,存在多条地质构造带,像秦岭、燕山、大别山、伏牛山等都是那个时代的产物,但陆相沉积相比于海相沉积来讲,地壳厚度要高很多,蕴藏的大部分地热属于中低温。高温地热更多分布在板块边界,以及海相沉积,我国主要集中在藏南-川西-滇西一带,东南沿海-台湾岛一带,高温地热资源地热相对较少。



沉积示意图

地热能源为什么环保?为什么可再生?

地热能源因为来自于地球自身热量,而无需燃煤、燃油加热,所以与风力、水利能源一样,都属于环保型能源,且因为地热不受天气条件的影响,并且具有很高的容量系数,只要存在地下流体,就可以源源不断的流出热水、产生热蒸汽。所以地热能源可以很好的用来发电、供暖,以全世界地热能源较为丰富的国家冰岛为例,利用地热基本可以满足全岛90%的供暖需求。



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